嚴積松

(福州神達工程技術(shù)咨詢有限公司, 福建福州 350003)

淺孔留礦法應(yīng)用工程實踐

嚴積松

(福州神達工程技術(shù)咨詢有限公司, 福建福州 350003)

淺孔留礦法在我國中小型礦山應(yīng)用多年,衍生了很多改進技術(shù)措施。針對福建省寧化縣松嶺錫礦淺孔留礦法開采存在的問題,依據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)狀采用了不留底柱無漏斗口平底式底部結(jié)構(gòu)的留礦法,采場生產(chǎn)能力提高75.99%、貧化損失率分別降低14.57,9.69個百分點,創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。

淺孔留礦法;平底結(jié)構(gòu);廢石充填

淺孔留礦采礦方法以其采場結(jié)構(gòu)和工藝簡單,通風(fēng)條件好,采礦成本低,工人熟練程度高的優(yōu)點廣泛應(yīng)用于中小型礦山,資料統(tǒng)計表明,在全國地下巖金礦山該采礦方法占40%左右[1]。

近年來由于崩落采礦法和充填采礦法的快速發(fā)展,厚度小于0.4～0.5m的極薄礦脈和中厚以上極傾斜礦體中使用留礦法的比重有明顯下降,促使留礦法需要不斷提高機械化程度,簡化采礦方法結(jié)構(gòu),進一步降低礦石損失貧化和提高采礦生產(chǎn)能力[2]。

福建省寧化縣松嶺錫礦區(qū)為了最大限度地回收資源,對原淺孔留礦法存在的問題進行研究改進,獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟成果。

1 礦山生產(chǎn)現(xiàn)狀及存在的問題

松嶺錫礦礦床成因類型為巖漿后期結(jié)晶分異自交代石英斑巖型錫床和高中溫?zé)嵋撼涮钍⒕W(wǎng)脈帶型錫礦床。礦床工業(yè)類型為蝕變石英斑巖型錫礦床和蝕變石英網(wǎng)脈帶型錫礦床。

礦區(qū)1號礦體嚴格受石英斑巖脈控制。已控制延長1200m,廷深100～250m,傾角50°～80°,水平厚度0.72～15.42m,平均水平厚度4.63m。礦體的直接頂?shù)装鍨槌练e巖或變質(zhì)巖時界線較清晰,若為石英斑巖時則界線不清。

礦體在走向和傾斜方向上均呈折線狀延伸,局部呈膨大縮小分枝尖滅(復(fù)合)、舒緩波狀展布,總體形態(tài)較簡單。

礦區(qū)巖石以堅硬、半堅硬層狀巖類為主,節(jié)理裂隙不發(fā)育,巖體的穩(wěn)定性中等～較好,礦體及其頂、底板巖石較完整、穩(wěn)固性較好,未見不良工程地質(zhì)現(xiàn)象,但淺部礦體位于風(fēng)化帶中,受風(fēng)化裂隙影響,巖石破碎,穩(wěn)固性相對較差。

該礦一直以來中段高度為25～35m,沿走向?qū)⒌V塊長度劃分為40～50m,以礦體厚度為采幅,每次回采2.0m分層高度,留頂、底柱高度為3m,間柱為6～8m,放礦漏斗間距為6～8m。礦山采礦生產(chǎn)能力較低,而且采礦損失率和貧化率較大,迫使多礦塊多中段同時開采,給礦塊布置、生產(chǎn)協(xié)調(diào)、壓氣供應(yīng)以及通風(fēng)安全等帶來一系列困難,極大影響了企業(yè)經(jīng)濟效益,因此礦山對留礦法進行了改進。

2 采礦方法改進研究

2.1 采準切割

由于礦體大多為產(chǎn)狀穩(wěn)定的中厚礦脈,在劃分礦塊后沿礦巖與圍巖的下盤接觸線在礦體內(nèi)掘進先進天井及沿脈平巷,天井掘進時每隔5m掘進一條聯(lián)絡(luò)道。

采用不留底柱無漏斗口平底式底部結(jié)構(gòu),以減少礦柱礦量損失,拉底寬度為礦體寬度,拉開高度為2.2m的切割巷道,在留1.5m寬巖柱外側(cè)掘進與之平行的電耙道,電耙道和切割層的標高與運輸巷道相同。每隔5m鑿高2m,寬2m的橫硐,使電耙道與切割巷道貫通(見圖1)。下中段采準天井設(shè)為溜礦井,礦石在下中段運輸平巷裝車運出。

2.2 回采工藝

(1)鑿巖爆破。采用YT24上向鑿巖,沿礦房走向劃分為兩個梯段回采,梯段高度2.0m,炮眼孔徑為36～38mm,孔深2.0m。使用梅花形布眼,靠上盤的炮眼間距1.0m,靠下盤的炮眼間距0.8m,炮眼裝藥系數(shù)為60%～70%,以便控制采幅,減少貧化,降低大塊率。

圖1 不留底柱電耙道平底式底部結(jié)構(gòu)

(2)局部放礦。回采時,先按切割巷道寬度上采,當回采工作面超過電耙道頂板2m時,開始擴大到礦房全寬。爆破后放出30%左右的礦量,使礦房內(nèi)暫留礦石和回采工作面保持有2m左右的空間。

(3)平場和頂板管理。首先破碎崩落下來的不合格大塊,待局部放礦時平整存留礦石表面,為下一次鑿巖爆破和放礦提供良好的作業(yè)空間。頂板局部不穩(wěn)地帶呈大塊片狀冒落,可采取桿柱支護,使礦房頂板保持自然拱形,以減少二次貧化損失。

(4)采場出礦。通過電耙道耙運礦石至下中段運輸平巷集中出礦,待采場最終出礦后,殘留礦房底板的礦石在回采下部中段的頂柱時回收。

(5)采場通風(fēng)。電耙道兩端與運輸水平其他巷道相通,以便通風(fēng)行人。新鮮空氣由階段運輸巷道進入,通過一側(cè)天井貫穿采場后由通風(fēng)行人天井上升至上階段回風(fēng)平巷排出。

(6)空區(qū)處理。用掘進的廢石處理空區(qū),采場封閉后從脈內(nèi)運輸巷道頂柱的預(yù)留孔向采空區(qū)充填。正常生產(chǎn)時可將上中段采礦廢石和掘進廢石充入各中段采空區(qū)。

3 結(jié) 論

通過改革淺孔留礦法底部結(jié)構(gòu)和控制采礦工藝環(huán)節(jié)的損失貧化,技術(shù)經(jīng)濟指標明顯改善(見表1)。

表1 技術(shù)經(jīng)濟指標比較

采用不留底柱無漏斗口平底式底部結(jié)構(gòu)的淺孔留礦法,由于不設(shè)底柱,礦量損失少,底部結(jié)構(gòu)不需要設(shè)置漏斗,采切工程量小,坑木消耗量少,降低了采礦成本,提高了生產(chǎn)能力,經(jīng)濟效益明顯。但總體來說,這種改革只能用于礦脈走向較直,并且在采區(qū)下部或緊靠采區(qū)下部有通向下部中段天井的條件。

[1]何曉華.淺孔留礦法平立交替控制爆破技術(shù)研究[J].黃金,1997,18(8):15～18.

[2]朱春久.對我國應(yīng)用留礦采礦法的分析[J].黃金,1987,(6).

2010-03-05)

嚴積松(1964-),男,工程師,主要從事采礦工程技術(shù)管理,Emial:yjs1964@163.com。